1.2 经纬仪
1.2.1 光学经纬仪
(1)光学经纬仪的基本构造 各种光学经纬仪的构造基本上都是一样的,主要由照准部、度盘和基座三大部分组成。如图1-13所示的是一种常见的J6光学经纬仪构造图。
图1-13 J6光学经纬仪构造图
1—望远镜制动螺旋;2—望远镜物镜;3—望远镜微动螺旋;4—水平制动螺旋;5—水平微动螺旋;6—脚螺旋;7—竖盘水平管观察镜;8—竖盘水准管;9—瞄准器;10—物镜调焦螺旋;11—望远镜目镜;12—读数显微镜;13—竖盘水准管微动螺旋;14—光学对中器;15—圆水准器;16—基座;17—竖直度盘;18—度盘照明镜;19—照准部水准管;20—水平度盘变换轮
①照准部。仪器的最下部是基座,观测时基座部分固定在三角架上,不能转动。基座上面能转动的部分叫做照准部。望远镜是照准部的主要部件,与横轴连在一起,而横轴又安置在支架上。为了瞄准高低不同的目标,横轴可以在支架上转动,同时望远镜也随着横轴作上下转动。整个照准部由竖轴与基座连接,照准部的转动就是绕竖轴在水平方向内转动。在横轴与竖轴的转动部分各装有一对制动钮和微动螺旋,以制动其转动或固定。
②度盘。水平度盘独立装于竖轴上,照准部转动时,水平度盘一般不动。装有复测机构的经纬仪,它和照准部的离合关系是由固定在照准部外壳上的离合器(也称复测扳手)来控制的。当离合器扳手扳下时,簧片加紧度盘,度盘和照准部结合在一起,此时度盘和照准部一起转动;当离合器扳手扳上时,簧片松开度盘,度盘与照准部分离,此时照准部转动而度盘不动。这样可以在测量时根据需要任意设置角度。没有设复测机构的经纬仪,单独设置一个变换水平度盘位置的手轮,当需要转动水平度盘时,只要转动手轮就可以了。
竖直度盘(一般简称竖盘)装在横轴的一端,当望远镜在竖面内上下转动时,竖盘跟着一起转动,这样就可以测量竖直角了。
③基座。基座是仪器的底座,由一固定螺旋将其与照准部两者连接在一起。使用时应检查固定螺旋是否旋紧。如果松开,测角时仪器就会产生带动和晃动,迁站时还容易把仪器摔在地上,造成损坏。将三脚架上的连接螺旋旋进基座的中心螺母中,可使仪器固定在三脚架上。基座上还装有三个脚螺旋用于整平仪器。
目前生产的光学经纬仪均装有光学对中器,较垂球对中精度更高,且不受风的影响。
(2)光学经纬仪的测微装置与读数方法 由于光学经纬仪度盘直径很小,度盘周长有限,如DJ6经纬仪水平度盘周长不足300mm,在这种度盘上刻有360°。的每度的条纹,但是要直接刻上更密的条纹(小于20')就很难了。为了实现精密测角,可以借助光学测微技术获得1'以下的精细度盘读数。
光学经纬仪的测微装置与读数方法见表1-6。
表1-6 光学经纬仪的测微装置与读数方法
目前,建筑工程施工部门使用的DJ6级光学经纬仪中,绝大部分使用分微尺测微方法。
图1-14 分微尺测微的读数方法
图1-15 对径读数方法
图1-16 直读度盘读数窗
1.2.2 激光准直经纬仪
激光经纬仪主要用于准直测量。准直测量是指定出一条标准的直线,作为施工放样的基准线。图1-17所示的激光经纬仪,是在DJ2光学经纬仪上设置了一个半导体激光发射装置,将发射的激光导入望远镜的视准轴方向,从望远镜物镜端发射,激光光束与望远镜视准轴保持同轴、同焦距。
图1-17 激光经纬仪
激光经纬仪除了具有光学经纬仪的所有功能之外,还可提供一条可见的激光光束,广泛应用于高层建筑的轴线投测、隧道测量、桥梁工程和大型管线的铺设等。
当用于倾斜角很大的测量作业时,可安装随机附件弯管目镜。为了使目标处的激光光斑更加清晰,以提高测量精度,可使用随机附件激光觇牌。
1.2.3 电子经纬仪
目前,电子经纬仪有三种度盘形式,即编码度盘、光栅度盘和格区式度盘,其测角原理见表1-7。
表1-7 电子经纬的测角原理
续表
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表1-8 码道的状态